Igbt故障信息的獲取方法
【專利摘要】本發明適用于電子技術領域，提供了一種IGBT故障信息的獲取方法，所述方法包括如下步驟：采集IGBT模塊的至少一個IGBT參數；根據所述采集到的IGBT參數判斷所述IGBT模塊是否存在失效征兆；當存在失效征兆時，存儲預設時間內的所述IGBT參數。本發明提供的方法可獲取IGBT故障信息，定位IGBT故障原因。
【專利說明】
IGBT故障信息的獲取方法
技術領域
[0001]本發明屬于電子技術領域，尤其涉及一種IGBT故障信息的獲取方法。
【背景技術】
[0002]IGBT作為一代性能優異的功率半導體器件被廣泛應用于大功率電力電子設備中，例如風力發電變流器、光伏逆變器、高低壓變頻器、電動汽車等領域，但是隨著IGBT器件在這些裝置中的使用越來越廣泛，由于IGBT器件的損壞造成的經濟損失也越來越大，例如發電設備少發電、電機突然停轉造成故障等。一般的IGBT器件損壞后內部的芯片往往面目全非，從失效的IGBT器件很難判斷出失效原因，導致無法從設計上去進行改善，使IGBT器件的應用改進非常困難。
[0003]現有技術中，有些驅動器在IGBT的壽命失效上做了預防，例如中國專利申請號為201110097266.9、名稱為“一種IGBT失效預警方法”的專利文獻中，通過檢測IGBT的熱阻變化來預警IGBT模塊由于疲勞造成的壽命失效特征。該專利中僅檢測了關于壽命失效中一部分失效現象，且該特征在實際使用中極少出現。又如中國專利申請號為201210446218.0、名稱為“IGBT故障檢測電路”的專利文獻中公開了一種可以通過一系列的檢測電路來判斷IGBT失效的方法，但是只是報出IGBT的故障信息以及是否損壞，并不能有效記錄相關IGBT發生的故障信息，因而不能對失效的IGBT進行失效原因分析。

【發明內容】

[0004]本發明實施例的目的在于提供一種IGBT故障信息的獲取方法，旨在解決現有的IGBT故障彳目息無法獲取的冋題。
[0005]本發明實施例是這樣實現的，一種IGBT故障信息的獲取方法，所述方法包括如下步驟:
[0006]采集IGBT模塊的至少一個IGBT參數；
[0007]根據所述采集到的IGBT參數判斷所述IGBT模塊是否存在失效征兆；
[0008]當存在失效征兆時，存儲預設時間內的所述IGBT參數。
[0009]進一步地，所述預設時間為IGBT模塊故障發生前后一預設時間段。
[0010]進一步地，所述IGBT模塊為IGBT驅動電路和
[0011]進一步地，所述IGBT參數為所述IGBT驅動電路和/或IGBT器件的驅動電壓、集電極電壓、Vce飽和壓降、集電極電流、發射極電流、殼溫。
[0012]進一步地，所述根據采集到的IGBT參數判斷所述IGBT模塊是否存在失效征兆具體包括:
[0013]比較所述采集到的IGBT參數的值和預設閾值；
[0014]根據比較結果判決是否存在失效征兆。
[0015]本發明實施例的方法，可以用于風力發電、光伏發電、變頻器等領域的大功率電力電子裝置中IGBT失效故障的診斷與分析，通過對IGBT模塊失效的預判，并及時存儲失效時的各種參數，將故障原因定位，有效降低電力電子裝置的故障率與維護成本，具有很好的經濟效益。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明實施例一提供的IGBT故障信息的獲取方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0018]如圖1所示，本發明實施例提出了一種IGBT故障信息的獲取方法，包括如下步驟:
[0019]S1、采集IGBT模塊的至少一個IGBT參數;所述IGBT模塊為IGBT驅動電路和/或IGBT器件。可通過采樣電路采集IGBT的驅動電壓、集電極電壓、Vce飽和壓降、集電極電流、殼溫其中一個參數;或者采集Vce飽和壓降以及集電極電流;或者采集驅動電壓以及Vce飽和壓降；或者采集驅動電壓、Vce飽和壓降以及集電極電流。同時將這些采集到的信息通過采樣電路(AD轉換器)轉成數字信息，快速寫入RAM中。具體地，可通過IGBT的門極G、E端子檢測驅動電壓，通過IGBT的C、E端子檢測集電極電壓檢測和Vce飽和電壓，通過IGBT模塊內部集成的NTC電阻檢測殼溫，使用電流線圈穿過IGBT的功率端子檢測集電極電流/發射極電流。
[0020]S2、根據所述采集到的IGBT參數判斷所述IGBT模塊是否存在失效征兆;通過IGBT驅動裝置中的DSP、ARM、FPGA等處理器將檢測到的IGBT電壓、電流、溫度等信息與預設閾值參數進行比較，判斷IGBT是否有失效征兆，所述預設閾值為測試經驗值或理論計算得到的合理近似值。
[0021 ] S3、當存在失效征兆時，存儲預設時間內的IGBT參數。該預設時間為IGBT模塊故障發生前后一預設時間段。
[0022]如果有過電壓、過電流、過溫等故障時，觸發IGBT驅動做出相應的故障處理。通常出現過流、過熱等故障時需要上報主控系統，并封鎖驅動信號。在驅動器觸發故障后，由驅動裝置上的存儲單元存儲記錄IGBT模塊在故障前后一段時間(比如前后1ms)的電壓、電流、溫度等IGBT參數。該存儲器具有掉電保存功能，防止系統斷電造成數據丟失，例如，存儲器連接電池或電容等供電裝置。
[0023]本發明實施例一提供的方法通過對IGBT模塊失效的預判，并及時存儲失效時的各種參數，將故障原因定位，有效降低電力電子裝置的故障率與維護成本，具有很好的經濟效益。
[0024]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種IGBT故障信息的獲取方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: 采集IGBT模塊的至少一個IGBT參數； 根據所述采集到的IGBT參數判斷所述IGBT模塊是否存在失效征兆； 當存在失效征兆時，存儲預設時間內的所述IGBT參數。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預設時間為IGBT模塊故障發生前后一預設時間段。3.如權利要求1的方法，其特征在于，所述IGBT模塊為IGBT驅動電路和/或IGBT器件。4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述IGBT參數為所述IGBT驅動電路和/或IGBT器件的驅動電壓、集電極電壓、Vce飽和壓降、集電極電流、殼溫的其中一個參數。5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述IGBT參數為所述IGBT驅動電路和/或IGBT器件的Vce飽和壓降以及集電極電流的組合。6.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述IGBT參數為所述IGBT驅動電路和/或IGBT器件的驅動電壓以及Vce飽和壓降的組合。7.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述IGBT參數為所述IGBT驅動電路和/或IGBT器件的驅動電壓、Vce飽和壓降以及集電極電流的組合。8.如權利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于，所述根據采集到的IGBT參數判斷所述IGBT模塊是否存在失效征兆具體包括: 比較所述采集到的IGBT參數的值和預設閾值； 根據比較結果判決是否存在失效征兆。
【文檔編號】G01R31/27GK106054056SQ201610444134
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月20日
【發明人】謝峰, 葉林, 郭辰, 吳凡, 張偉, 臧孟濤, 呂航, 呂一航, 周黨生
【申請人】華能洱源風力發電有限公司, 華能新能源股份有限公司